高中地理研究性学习案例
一、课题研究背景
电池的发明已经有200多年的历史了，电池与我们的生活如此的密切。电池，是我们日常生活中用得最广泛的商品之一，从照相机、录音机、计算器和电子闹钟到寻呼机、电子辞典和掌上电脑，都离不开干电池。我国是干电池的生产和消费大国，一年的产量达150亿只，居世界第一位，消费量为70亿只，平均每个中国人一年要消费5只干电池。据报道，仅2000年，我国电池产量和消费量就高达１４０亿节，占世界总量的三分之一左右。以北京为例，年约消费2亿节电池，而且还在增加。统计资料表明，1980 年我国干电池生产量就已超过美国而跃居世界第一；1998年我国干电池生产量达到 140 亿只，而同年世界干电池总产量约 300 亿只。随意丢弃干电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且也浪费资源。以每年生产100 亿只干电池计算，全年将要消耗 15.6 万吨锌，22.6 万吨二氧化锰，2080 吨铜，2.7 万吨氯化锌，7.9 万吨氯化铵，4.3万吨碳棒。
随着日常生活中电子产品的增多，电池的使用量越来越大。与此同时，一个相当严重的问题随之出现——废旧电池何去何从。在我们对许多家长同学的访问中得知，绝大多数人是知道废旧电池对环境是有所危害的，但具体有什么危害却并没人能说得完整正确。为此我们确立了”废旧电池的危害及处理”这一研究课题。
二、课题研究目的
通过这次课题研究，让人们更多的了解废旧电池的危害和回收状况。保护环境人人有责,希望大家能够从身边小事做起,从回收废旧电池做起,希望政府机关(特别是有关环保这方面的单位)能够增强执法和宣传的力度,希望拥有才学的专家、学者,拥有财力的商家共同来关注废旧电池的回收状况,多研究一些处理方法，变害为利。我们知道，个人的力量也许微不足道，但把我们——全人类每个人的力量联合起来，筑成一道环境的“绿长城”，便足以托起一种文明，一种可持续发展的文明。 三、课题研究过程
Ⅰ：社会调查问卷
●关于电池处理的调查问卷1．性别 A．男 B．女2．年龄 A．20周岁以下 B．20－40周岁 C．40周岁以上3．文化水平A．初中以下 B．初中－高中 C．高中以上4．废旧电池如何处理A．随处乱扔 B．交回回收站 C．其他5．是否意识废电池对环境有危害A．是 B．否 C．无所谓6．认为回收电池能否盈利A．能 B．否 C．不清楚7．对科学处理废电池有何想法？ ●问卷调查表
表一：
职业 | | 性别 | | 年龄 | |
你认为废旧电池有哪些害处？ | |
回收站是怎样一个概念 | |
废电池如何处理 | |
你认为回收电池有何意义、价值 | |
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表二：
回收废旧电池意义价值统计 | 人们对废旧电池认识 | 儿童 | | |
青少年 | | |
成年 | | |
老年 | | |
人们行动 | 妥善处理 | | 处理比例 | |
乱扔 | | 处理比例 | |
回收废旧电池 意义 | 生态环境 | 水 | | |
土壤 | | |
其他 | | |
公众健康 | 危害物 | | |
危害性 | | |
有金属资源 | | |
其他 | | |
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●调查结果
（一）有关废旧电池是如何处理的调查结果：
1．本次调查有50％的男性和50％的女性参与
2．本次调查年龄：50％的20周岁以下的年轻人，27％的中青年人，23％的中老年人参与
3．本次调查文化水平：初中以下的20％，初中－高中文化的49％，高中以上的31％
4．对废电池随处乱扔的占78％，交于回收站的0，其它处理方法的22％
5．意识到废电池危害的有100％的民众
6．认为回收废电池的盈利的有67％，认为不能的11％，不清楚的22％
7．有97％的人认为应当建立回收站，科学回收及处理废电池
（二）电池的价格、种类
1号锌－锰干电池 1.5~3.0元／只
2号锌－锰干电池 1.0~2.0元／只
5号锌－锰干电池 0.5~1.0元／只
1号镍镉充电电池 40~70元／只
5号镍镉充电电池 9~20元／只
镍氢手机电池 80~200元／只
锂电池手机电源 90~300元／只
镍镉手机电池 200~1000元／只
（三）电池种类、使用范围及性质
电池种类 组成 使用范围 性能
普通锌－锰干电池 正极：石墨棒；负极：锌筒。电解质溶液：NH4Cl溶液 。手 电筒、收录机、电话机、照相机、常用家电 电量小，放电过程中易发生气涨或漏液
碱性锌－锰干电池 正极：石墨棒；负极：锌粉。电解质溶液:碱性电解液 。手电筒,收录机,电话机,照相机,常用家电 体积小、性能好，反应面积成倍增大，电流大幅度提高，电量及放电时间是普通干电池的几倍
铅蓄电池 正极:石墨棒；负极:Pb；电解质溶液：密度为1.25g/cm3~1.28g/m3的硫酸溶液。 电话机,人造卫星,宇宙火箭,空间电视,转播站 电压稳定，使用方便，安全可靠
锂塑料蓄电池 正极：导电聚合物；负极：金属锂；有机电解液。 电脑、照相机、手表、手
机、心脏起搏器、以及作为火箭、导弹的动力电源 重量轻，形状可以任意改变，安全性好等特点
锂离子蓄电池 正极：可逆嵌锂的金属氧化物；负极：锂离子嵌入或脱嵌的碳；有机电解液。 质量轻，电压高，工作效率高和贮存寿命长
H2－O2燃料电池 正极：O2； 负极：H2 。汽车的动力、收音机、照明电源、野营炊具、野外作业 转化率高无污染
Al－空气燃料电池 正极：O2；负极：Al。 体积小，能量大，使用方便，无污染，耗能少
太阳电池 P－N结构的光效应 以上都可 无污染、无噪声,运行简单可靠，少维护，建立周期短
（四） 回收电池意义及价值（回收废旧电池的意义 人们对废旧电池的认识）
儿童：几乎没有意识到
青少年：意识到，但却不知如何做去防止其危害
成年：一般人意识到，但却依旧乱扔，有些人根本不认为废旧电池有害
老年：意识到，但却无力改变现状
人们的行动 妥善处理：人数极少
乱扔：绝大部分人
Ⅱ：课题研究报告
废电池的危害和处理办法
电池是现代生活的必需品，无时无刻不存在的。但废电池中的一些有毒物质，随时随地会污染着环境。为了更好的净化环境，创造一片洁净的空间，我们在校园图书馆搜集了大量资料，并对电池的利用和处理进行了调查研究。通过我们的努力，希望能够减少污染，加强对废电池的回收和利用。
我们充分利用课余时间，对废电池的回收和利用，作了细致的调查。
在本市内，我们对工人、农民、教师、学生等不同职业，不同家庭背景的50户人家电池用量及对废电池的处理情况进行了调查，并翻阅了大量资料，了解了电池的种类、废电池的危害等。
调查结果如下：
一、实施结果及分析
1、电池的分类
汽车、保安、电源系统用的大型电池，主要为铅酸电池。
日常生活中使用的1号、2号、5号、7号等的小型电池，主要成分为锰。
2、废电池的危害
废电池中的有害物质，主要是汞、锰、镉等。若当作一般垃圾，会造成二次污染。1999年，我国生产的小型电池约有140万亿只，单从从事电池行业的29家企业的统计看：锌、锰电池98.23%其中，糊式锌、锰干电池占53.1%；纸板式锌电池占35.5%，碱性锌、锰电池占5.13%。电池含有的主要有毒物质是汞和镉。
3、电池的使用情况及废电池处理
（1）使用情况
在接受调查的家庭中，绝大多数的家庭使用两种以上的电池。
（2）废电池处理：调查中,有98% 的用户把废电池当垃圾扔掉（据北京回收站统计，北京每年废旧电池有4.5亿节达６０００吨，可回收的却只有几十吨），有些人甚至把废电池扒坏，当锌卖掉，造成对环境的二次污染。
4、社会对废电池的处理
在社会中，企业生产电池的过程中，出现不合理质量低劣的电池都是先扔到一旁，到下一次生产时再利用。有的则是随手当垃圾扔掉（占20%）
处理结果：
（1）与其它垃圾分开，对废电池进行统一管理。
（2）把废电池中的金属一一分离，提纯为金属和纯金属制品。
以前，对废电池的处理方法是埋掉，随着环境污染的严重，人们试着对废电池加以利用。据电视报道在日本北海道有一家废电池处理站，它回收了日本60%的废电池，一年可达一万吨，
在这里，可从废电池中分离出铁粉、水银、铁酸盐等有用物质，废电池中20%水银经燃烧、气化、冷却，可以制造温度计、荧光灯；废电池中的氧化锌、氧化锰制成铁酸盐，可用于制造电脑荧光屏。
5、电池的发展前景
（1）电池容量逐渐加大：锌锰糊式电池→纸报式锌电池→碱性锌锰电池。
（2）向无毒性转化：现在使用的电池大都是锌锰电池，其中包括有毒物质汞，为了保护环境，我国决定2001年1月1日起，禁止使用和出售含汞量达到0．025%的电池，2005年1月1日起，禁止使用含汞量0．0001%的电池。
（3）向充电电池发展：现在使用的电池大部分是一次性电池，用完后都是当垃圾扔掉。既污染了环境，又浪费了资源，所以向充电电池发展是实现资源可持续利用非常重要的一种举措。
二、收获和体会
通过这次调查，我们对电池的结构材料有了进一步的了解，对它的发展有了初步认识，使我们把课本上的理论知识，真正地运用到实践中去，锻炼了我们动脑、动手能力、增强我们的科学认识，也使我们学会了调查的方法，提高了我们的环境意识。
废电池应如何处理
随着便携电器的发展，电池已深入到人们生产、生活的各个领域。我国电池种类也在急剧增加，如锌银电池、镉—氧化银电池、锌—电池、镍/金属氢化物电池、锂离子电池、燃料电池、固体电解质电池、等等。
随之产生了问题—废电池应如何处置呢？随着人们环境意识的逐步增强，废电池的环境污染、合理处置问题等已越发引起广泛的重视。
电池中含有大量的重金属、酸、碱等物质。通常这些物质被封装在壳体内，不会对环境和人体造成危害。当电池废弃后，由于长期腐蚀作用，使得电池内重金属与酸碱等泄漏出来，可能引起严重的环境污染问题。有些收购厂收购废电池后，只简单拆卸，取有用部分，而将其余部分随意抛弃，同样可能引发严重的环境污染。以铅酸废电池为例：大量铅泥沉积在盛硫
酸的塑料槽内，并有相当数量的铅粉悬浮在硫酸之中，随意抛弃铅酸废电池将对环境造成严重污染。随意倾倒含铅废酸，不仅污染环境，而且直接危害人体健康。而完全将电池弃置同样会污染土壤及地下水。
除去直接进入环境的废电池外，其余废电池主要进入城市生活垃圾，而生活垃圾的主要处置方式为填埋、焚烧、堆肥。混入堆肥过程中的废电池，由于其重金属含量较高，因此可能严重影响堆肥产品的质量 。废电池混入焚烧过程时，一方面可能粘着设备，造成堵塞与腐蚀；另一方面，某些重金属在焚烧炉中挥发的重金属一方面可能污染土壤，同时造成严重的大气污染；焚烧底灰中也可能有大量重金属富集，给灰渣处理带来困难。填埋是现今生活垃圾处置最常用的方法。但我国目前填埋处置水准较低，许多垃圾处于简单堆放状态，废电池中的重金属会通过渗滤作用直接污染水体或土壤，造成环境污染。因此，废电池对环境的潜在污染问题日益严重，加强废电池管理的必要性日益突出。
废电池作为废物的一种，其中含有部分可用资源或可再生资源，因此，对于废电池的最佳处理办法是进行再生利用或环境无害化处理、处置管理。在再生利用过程中仍然可能产生环境污染。随着废电池产生量的逐年增加，废电池的环境污染问题日益突出，废电池的合理处置管理十分必要又十分迫切。
电池种类不同，各类废电池对于环境的污染也差别很大。我们应该对于不同类别的废电池区别对待。我国电池从环境保护的角度来看，有些电池不会对环境造成严重危害，但有些电池进入环境后，就会污染环境，长期作用，可能直接或间接危及人们健康；因此，对废电池应采取分类的有区别处理、处置方式。其中的含重金属电池应该加入回收的电池类别。
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